¿Qué es un transistor MOS?
El transistor de semiconductores de óxido de metal (MOS) es el bloque de construcción de la mayoría de los recuerdos, procesadores y chips lógicos digitales modernos. También es un elemento común en muchos circuitos integrados analógicos y de señal mixta. Estos transistores se encuentran en cualquier número de dispositivos electrónicos, desde teléfonos celulares y computadoras hasta refrigeradores controlados digitalmente y equipos médicos electrónicos. El transistor MOS es bastante versátil y puede funcionar como un interruptor, un amplificador o una resistencia. También se conoce como un tipo particular de transistor de efecto de campo (FET) llamado Gate aislado (IGFET) o MOS (MOSFET). Efecto de campo se refiere al campo eléctrico desde la carga en la puerta del transistor.
El transistor MOS se fabrica en un sustrato de cristal semiconductor, generalmente hecho de silicio. El sustrato está cubierto con una capa aislante delgada, a menudo hecha de dióxido de silicio. Sobre esta capa está la puerta, típicamente hecha de silicio de metal o policristalino. La región de cristal en un ladode la puerta se llama fuente, mientras que la otra es el drenaje. La fuente y el drenaje generalmente están "dopados" con el mismo tipo de silicio; El canal debajo de la puerta está "dopado" con el tipo opuesto. Esto forma una estructura similar a un transistor NPN o PNP estándar.
Un transistor MOS generalmente se fabrica como PMOS o un transistor NMOS. Un transistor PMOS tiene una fuente y un drenaje hecho de silicio de tipo P; El canal debajo de la puerta es de tipo n. Cuando se aplica un voltaje negativo a la puerta, el transistor se enciende. Esto permite que una corriente fluya entre la fuente y el drenaje. Cuando se aplica un voltaje positivo a la puerta, se apaga.
Un transistor NMOS es todo lo contrario: un canal de tipo P con una fuente y drenaje de tipo N. Cuando se aplica un voltaje negativo en la puerta de un transistor NMOS, se apaga; Un voltaje positivo lo enciende. Una ventaja que NMOSha sobre la velocidad de conmutación de PMOS: NMOS es generalmente más rápido.
Muchos circuitos integrados utilizan puertas lógicas complementarias de MOS (CMOS). Una puerta CMOS está compuesta por dos tipos de transistores conectados: un NMOS y un PMOS. Estas puertas a menudo se favorecen donde el consumo de energía es crítico. Por lo general, no usan energía hasta que los transistores cambian de un estado a otro.
El MOSFET en modo de agotamiento es un tipo especial de transistor MOS que puede usarse como resistencia. Su área de puerta está fabricada con una capa adicional entre el aislante de dióxido de silicio y el sustrato. La capa está "dopada" con el mismo tipo de silicio que las regiones de drenaje y fuente. Cuando no hay carga en la puerta, esta capa lleva a cabo la corriente. La resistencia está determinada por el tamaño del transistor cuando se crea. La presencia de una carga de puerta cambia este tipo de transistor MOS.
Al igual que la mayoría de los otros transistores, un transistor MOS puede amplificar una señal. La cantidad de flujo de corrienteNg entre la fuente y el drenaje varía con la señal de la puerta. Algunos transistores de MOS están construidos y empaquetados individualmente para manejar grandes corrientes. Estos se pueden usar para cambiar de alimentación, amplificadores de alta potencia, controladores de bobinas y otras aplicaciones analógicas o de señal mixta. La mayoría de los transistores MOS se utilizan en circuitos digitales de baja potencia y baja corriente. Estos generalmente se incluyen chips internos con otras partes, en lugar de estar solas.